Danas znanost ne miruje. Do novih otkrića dolazi se doslovno svaki dan, uključujući i na području medicine. Otkriće znanstvenika iz Francuske moglo bi revolucionirati kirurgiju, ali i regenerativnu medicinu. Ovo otkriće pokazuje da se kohezijske sile vodenih otopina nanočestica mogu koristiti in vivo za obnavljanje organa i mekih tkiva tijela. Ova relativno laka za korištenje metoda lijepljenja rezova i rana sada je uspješno testirana na štakorima. Francuski tisak piše da kada se posebna otopina nanese na kožu, može zacijeliti duboke rane u doslovnom roku od nekoliko sekundi, osiguravajući visokokvalitetno zacjeljivanje rana i estetski šav.
Načelo djelovanja biogela prilično je jednostavno: gel se, zajedno s otopinom nanočestica, nanosi na međusobno zalijepljene površine tkiva koje su povezane pomoću gela. To se događa zbog molekularne interakcije. Taj se fenomen naziva adsorpcija. Istodobno, gel veže nanočestice, tvoreći bezbroj novih veza između dvije disperzirane površine rane. Ovaj postupak prianjanja traje samo nekoliko minuta i ne povlači nikakve kemijske reakcije.
Tijekom eksperimenta francuski su istraživači usporedili dvije metode zatvaranja kože s dubokom ranom: nanošenjem vodene otopine nanočestica četkom i tradicionalnim medicinskim šavovima. Istodobno, čini se da je opcija s primjenom otopine nanočestica najjednostavnija za korištenje i vrlo brzo zatvara kožu sve dok se sama ne zacijeli. Proces se odvija bez upale i nekroze tkiva, a ožiljak na mjestu rane gotovo je nevidljiv.
U drugom eksperimentu, koji je također proveden na pokusnim glodavcima, znanstvenici su primijenili njihovu otopinu na meka tkiva unutarnjih organa, poput pluća, jetre i slezene, koja se dovoljno teško sašiju jer se lome pri prolasku kirurške igle ih. Suočeni s dubokom ranom u jetri, francuski stručnjaci uspjeli su zatvoriti ranu, na nju su nanijeli vodenu otopinu nanočestica i zajedno stisnuli rubove rane. Krvarenje je zaustavljeno. Kako bi vratili rez jetrenog režnja, ponovno su nanijeli nanočestice u obliku posebnog filma, koji se nanio na ranu i zaustavio krvarenje. Oba slučaja završila su dobro za štakore, funkcije jetre su obnovljene, a same životinje ostale su žive.
Ova metoda prianjanja pokazala je svoju ekskluzivnost jer njezin potencijal obećava vrlo širok raspon kliničkih primjena. Za dobivanje nanočestica Francuzi su koristili željezove okside i silicijev dioksid, koje ljudsko tijelo može lako apsorbirati. U budućnosti se ova metoda može lako integrirati u trenutna istraživanja regeneracije i liječenja tkiva. Ako uspije, može revolucionirati kliničku praksu.
Sintetički kolagen za zacjeljivanje rana
Kolagen je fibrilarni protein koji ima posebnu tercijarnu strukturu. Molekule kolagena tvore trostruka spirala, koja se sastoji od polipeptidnih lanaca. U ljudskom tijelu ta tvar ima vrlo važnu ulogu, tvoreći matricu vezivnog tkiva i osiguravajući proces njegove elastičnosti i čvrstoće. Jedno od najvažnijih svojstava kolagena je njegova sposobnost da ubrza proces prianjanja i zgrušavanja trombocita. Ta se svojstva koriste u modernoj medicini, ali liječnici moraju koristiti prirodni kolagen, koji se dobiva od životinja, obično od krava. Takav kolagen izaziva brojne zabrinutosti jer može potaknuti imunološki odgovor tijela, upalu ili poslužiti kao prijenosnik infekcije.
U američkom laboratoriju Jeffreya Hartgerinka na Sveučilištu William Marsh Rice (privatno američko istraživačko sveučilište smješteno u Houstonu) prije nekoliko godina znanstvenici su dobili kolagen sintetičkog podrijetla. Kao rezultat laboratorijskih studija utvrđeno je da je novi hidrogel na bazi sintetičkog kolagena sposoban međusobno vezati trombocite, aktivirajući njihovu sposobnost agregacije. Time se značajno ubrzava proces zaustavljanja krvarenja, dok stručnjaci ne primjećuju pojavu upalnih procesa.
Nedostatak reakcije ljudskog imunološkog sustava i agregatna svojstva razlikuju materijal nastao u Houstonu od mnogih komercijalnih analoga. Naravno, takva se tvar ne može upotrijebiti za zaustavljanje ozbiljnog krvarenja, sintetski kolagen neće zamijeniti čvrsti zavoj i zavoj, ali u bolničkoj operacijskoj dvorani vrlo je teško pronaći analog za ovu tvar za zaustavljanje kirurškog krvarenja.
Osim izravnih kirurških primjena, Hartgerink i njegove kolege razmatraju mogućnost korištenja novog materijala za zacjeljivanje malih rana i potpornih transplantata. Prijavljeno je da je sintetski kolagen sposoban stvoriti osnovu za vezivanje svih vrsta stanica i rast novih tkiva. Ova tvar se može modificirati u skladu sa specifičnom namjenom. Imunološka inertnost i kemijska čistoća sintetskog kolagena važne su prednosti i dodatno jamstvo uspjeha.
Korištenje suvremenih materijala u medicini
Područje uporabe novih bioloških materijala, uključujući i one temeljene na nanočesticama, vrlo je opsežno čak i u okviru medicine, ali može postati pravi lijek u kirurgiji. Programeri vjeruju da će nove tvari biti neophodne za operacije na krvožilnom sustavu leđne moždine i mozga, na trbušnim organima i u stomatologiji. Trenutno, tijekom operacija na jetri i prilikom uklanjanja velikih formacija iz tijela, svi pomoćnici posvećuju veliku pozornost pokušajima zaustavljanja krvarenja.
Metode koje se danas koriste nisu baš uspješne, govorimo o laganom smrzavanju i upijajućim maramicama. Istodobno se gubitak krvi ne nadoknađuje uvijek pacijentu, a da ne govorimo o gubitku vremena i kvaliteti očuvane krvi. Uvođenjem novih bioloških i nano-tvari može se značajno skratiti vrijeme operacije, smanjiti količina krvi potrebna za transfuziju, poništavajući prateće manipulacije liječnika na arterijama i venama. Istodobno se smanjuje mogućnost unošenja infekcije u ranu, na primjer, tijekom operacija na jetri ili crijevima.
Posebno područje primjene novih nanomaterijala koji mogu brzo zaustaviti krv i zacijeliti rane su razne službe spašavanja. Spasilački timovi mogu ih koristiti u nesrećama na cestama i željeznicama, u zračnim i željezničkim nesrećama, tijekom prirodnih katastrofa i katastrofa koje je izazvao čovjek, kao i u vojnoj medicini na terenu. Istodobno, novi materijali temeljeni na nanotehnologiji ne gube svoja jedinstvena svojstva čak i uz dovoljno dugo skladištenje.
Suvremena nano-tvar, sintetski kolagen ili sintetički peptid, također ima tako izvrsno svojstvo kao što je sposobnost da se s vremenom raspadne u krvotoku, dok većina modernih lijekova za zaustavljanje krvarenja ostaje u ljudskom tijelu dugo vremena. Ovaj aspekt uporabe suvremenih nanopreparacija (njihova bezopasnost i niz drugih parametara) zahtijeva dodatne eksperimente. No, neosporno je da su takvi lijekovi budućnost medicine.
